方形浅基础地基极限承载力公式的改进

针对已有方形浅基础地基极限承载力计算方法的假定条件、计算方法、屈服准则等的适应性特点,对方形浅基础地基极限承载力的解析解进行了研究。假定地基整体剪切破坏面形态呈Prandtl-Reissner经典理论滑动面形状、地基土体破坏时为不变形的刚塑性体,且破坏面均服从Mohr-Coulomb屈服条件,根据刚塑性体的静力平衡条件,考虑整个被动区的极限平衡,严格推导了方形浅基础地基极限承载力的理论解,并与Vesic半经验公式以及其他解析解进行了对比,对比结果表明:考虑整个被动区的极限平衡能使承载力系数Nc和Nq提高,但二者随内摩擦角的变化规律有差异;本文理论解与Vesic半经验公式以及其他解析解相似,是方形浅基础地基极限承载力计算方法的进一步改进。     

圆形浅基础地基极限承载力理论公式的改进

针对已有圆形浅基础地基极限承载力计算方法的假定条件、计算方法、屈服准则等的适应性特点,对圆形浅基础地基极限承载力的解析解进行了研究.假定地基整体剪切破坏面形态呈Prandtl-Reissner经典理论滑动面形状、地基土体破坏时为不变形的刚塑性体,且破坏面均服从Mohr-Coulomb屈服条件,根据刚塑性体的静力平衡条件,考虑破坏面上的摩阻力项,严格推导了圆形浅基础地基极限承载力的理论解,并与Vesic半经验公式以及其他解析解进行了对比,对比结果表明:考虑破坏面上的摩阻力σtan(φ)项能使承载力系数Nc和Nq提高,但二者随内摩擦角的变化规律有差异;本文理论解与Vesic半经验公式以及其他解析解相似,是对圆形浅基础地基极限承载力计算方法的进一步改进.     

基于非对称破坏模式的临坡地基承载力上限极限分析方法

为了研究临坡条形基础地基的承载能力,在现有相关研究基础上,结合临坡条形基础地基工程的特点,通过深入分析其破坏机理,引进滑移线场理论与方法,构建出考虑临坡条形基础地基破坏非对称性特点的单侧滑移破坏模式;在此研究基础上,依据上限极限分析理论,通过构建出机动允许的速度场,导出了临坡条形基础地基极限承载力计算公式,引进序列二次规划优化算法,建立了临坡条形基础地基极限承载能力确定方法;并与现有研究成果进行了对比分析。结果表明:该方法合理、可行,不仅可以反映基础底面与地基土摩擦效应和基础与坡顶距离对临坡条形基础承载能力的影响,还可以反映临坡条形基础地基非对称性破坏特征的影响,较现有研究成果具有明显的优越性。     

确定垂直荷载下浅基础极限承载力的几种方法

通过计算实例对各种条形浅基础极限承载力的计算方法的解进行比较,并对条形浅基础地基极限承载力的理论解进行说明,概述了各种计算方法的推导原理、过程以及最终形式。     

考虑土体重力时圆形浅基础承载力研究

针对圆形浅基础地基承载力,采用极限分析法上限定理推导出圆形浅基础地基承载力公式。公式推导过程中,考虑土体重力做的功,假定地基破坏模式服从普朗特尔滑动机构,通过研究土体发生无限制塑性流动时的外部功率与内能耗散率求解出极限承载力。计算结果表明:本文计算结果较参考文献计算值总体偏大,与实测值的误差控制在20%范围内,可为计算圆形浅基础地基承载力提供参考。     

岩石地基极限承载力分析

山地城市大量高层建筑建立在岩石地基之上,如何评价岩石地基的承载力是岩石地基工程的核心问题。文中考虑了中间主应力以及岩性、岩体结构特性对岩石地基承载力的影响,将非连续介质特性的节理岩体等效为连续介质,然后用即时摩擦角和滑移线场理论求解,建立了岩石地基极限承载力分析模型,并通过算例验证了模型的可行性。     

静力触探预估地基土承载力经验公式

对已有的部分沿海地区静力触探经验公式进行拟合,得出深圳地区静力触探经验公式。然后,将这些经验公式与目前各行业规范相关经验公式比较,分析其合理性并进行修正或取舍,获得符合深圳地区特点的静力触探确定地基承载力的经验公式。大量工程实践数据进行验算的结果表明:该文得出的公式具有推广应用价值。     

原位测试在巴基斯坦PKM高速公路浅基础承载力设计中的应用研究

中、美规范在浅基础承载力计算方面差异较大,巴基斯坦无使用静力触探原位测试的经验及经验公式,将中国规范引入到巴基斯坦PKM高速公路项目浅基础承载力设计中,并在中国规范与项目工程的适宜性、与美国规范的差异性方面进行了一些研究。将静力触探原位测试引入PKM项目,并辅以平板荷载试验,对测试结果进行矫正,从而得到较为理想的设计结果。     

钢筋混凝土箱涵地基基础设计的几个问题探讨

钢筋混凝土箱涵在公路、铁路工程中的数量庞大,但在地基基础设计过程中往往易走入误区,比如将地基强度(地基承载力)作为受控条件。对此,通过太沙基地基极限承载力表达式给出钢筋混凝土箱涵地基承载力的基本组成及数学解,论证了地基承载力不是钢筋混凝土箱涵地基基础设计的受控条件,该结论同样适用于采用整体式(对应于墙下条形基础)的其他类型涵洞。同时,介绍了钢筋混凝土箱涵地基基础设计需要考虑的其他要素。     

带立柱浅基础侧向极限承载力探讨

 在综合分析影响带立柱浅基础抗侧向倾覆机理与侧向抗倾覆稳定性的基础上,对立柱基础侧向的土体破坏模式进行了分析与研究,并基于极限分析原理,推导了带立柱浅基础的侧向极限承载力理论公式。将这些理论公式应用于工程分析,其结果相对现有规范公式相当理想,研究结果表明,推导过程所做的假设具有可信及可用性,该公式的推导结果对于工程实际应用具有较重要的价值。     

非均质与各向异性临坡地基承载力上限计算

为探究土体非均质与各向异性对临坡地基承载力的影响,运用极限分析上限方法,结合单侧临坡条形基础地基破坏模式,引入土体内摩擦角、黏聚力、基础与边坡坡顶距离等参数,分析临坡地基极限承载力的变化趋势。首先,根据极限分析上限理论,建立破坏模式的机动许可速度场,考虑非均质与各向异性原理,在计算中导入非均质系数与各项异性系数,得到机构各部分内能耗散计算公式,推导出地基承载力系数N_c的计算表达式。在此基础上,设定机构所需满足的约束条件并导入用Matlab软件编制的优化程序,程序考虑了非均质与各向异性对地基破坏面位置及形状的影响,最终得到地基承载力最小上限解所对应的非均质与各向异性下地基承载力系数N′_c。结果表明,计算数据与现有成果具有较好的一致性,揭示了非均质与各向异性对临坡地基承载力系数N′_c的作用规律。当非均质系数η增大时,N′_c随之增大;当各向异性系数k增大时,N′_c随之减小,且减小幅度趋缓,有效地弥补在临坡地基承载力中土体非均质与各向异性研究领域的不足。当破坏模式转化为水平地基形式时,所得结果与其他方法计算结果很好吻合,证明了此方法解决水平地基问题的可行性。     

锚索抗滑桩系统的极限承载力计算

假设抗滑桩为放置在均匀半空间地基上的条形基础,依据太沙基承载力理论对锚索抗滑桩系统进行了极限承载力计算研究,并通过对滑坡工程治理方案的对比研究,验证了锚索抗滑桩系统极限承载力计算的可行性.     

再论文克勒地基板极限承载力的弹塑性解

为了完善文克勒地基板极限承载力的理论基础,针对圆形荷载作用下的文克勒地基上无限大板达到其极限承载力状态时的破坏性状,即板顶出现环状裂缝,以板切向弯曲曲率是否达到其弹性极限弯曲曲率为准则将板划分为2个区域,环内屈服区釆用刚塑性假设,环外弹性区采用线弹性假设,联立方程求解,推演得到了文克勒地基板上作用圆形均布或刚性承载板荷载的极限承载力问题的解析解。分析了材料泊松比、残余弯矩比、荷载圆半径、荷载类型等因素对地基板的极限承载力、屈服区和环裂区范围的影响,并将分析结果与刚塑性解、其他弹塑性解进行对比。最后,归纳给出了2种荷载形式下的地基板极限承载力近似计算式。研究结果表明：板材料的泊松比对屈服区半径、环状裂缝半径及极限承载力影响不大;当荷载圆半径较小时,环状裂缝发生在屈服区,当荷载圆半径较大时,环状裂缝出现在弹性区;板残余弯矩比对环裂半径的影响随荷载圆半径的变化而变化;随着板残余弯矩比的减小,屈服区边界内缩,板极限承载力减小;在荷载圆半径相同时,刚性承载板荷载的环裂半径比圆形均布荷载的环裂半径略大,相应的极限承载力也稍大,最大偏差约为30%;在常见荷载圆半径范围内,刚塑性解的极限承载力比所提方法弹塑性解要大,偏差随荷载圆半径的增大而减小。     

重力式挡土墙稳定性与地基承载力研究

为研究重力式挡土墙抗倾覆稳定性与地基承载力,通过研究公路、铁路及建筑行业规范相关计算公式,各规范抗倾覆稳定性与地基承载力计算是相互独立的,同时抗倾覆验算均对墙趾取距计算而忽略了地基反力对倾覆的不利作用,不满足力矩平衡方程。通过将地基承载力与抗倾覆计算相结合,从力矩平衡的基本原理出发判断出规范公式有误,并得出正确的抗倾覆计算方法和公式。利用算例比较规范公式计算安全系数显著偏大,对工程设计和应用不利。建议采用力学基本原理或文中提出的方法和公式计算重力式挡土墙抗倾覆稳定性。     

顺向缓倾岩层临坡地基复合破坏模式与极限承载力计算

顺向缓倾岩层临坡地基的破坏模式及极限承载力，与层面抗剪性能及产状与组合关系密切相关。迄今为止，众多学者基于临坡地基极限承载力的滑移线法对这一问题开展了研究，这些方法可以考虑层面特征与组合关系的影响，相比其他方法具有明显优势。然而这些研究大多都假设主动朗肯区底部与优势结构面直接相接，忽略普朗特尔过渡区的范围，这在一些情况下会出现计算结果偏大等问题。针对上述问题，基于滑移线严格解，考虑地基中客观存在的普朗特尔过渡区，采用应力间断面静力分析的力矩平衡法，建立了顺向缓倾岩层临坡地基极限承载力试算方法。采用该方法对不同倾角的顺向缓倾岩层破坏模式进行了分类：当岩层倾角小于最小临界值β_min,时，岩体发生“自锁”,为均质破坏模式；当岩层倾角大于最大临界值(β_min,β_max)时，发生顺层滑动破坏；当岩层倾角位于区间β_max时，发生复合破坏模式。最后将该模型应用于洞庭溪沅水特大桥中。结果表明：忽略过渡区范围的双平面破坏模式在该工程中应用时，计算结果偏大；所提方法计算结果最小，符合潘家铮“极小值”原理，计算结果更准确...     

非偏压与偏压条件下浅埋隧道围岩压力的极限分析

考虑非偏压和偏压2种情况,根据泰沙基法采用的破坏模式、《公路隧道设计规范》采用的破坏模式以及实际的工程经验,针对浅埋隧道构建了一种更接近于实际情况、更加合理的、新的破坏模式;采用极限分析上限法推导出这种新破坏模式下浅埋隧道围岩压力的理论公式,并把理论公式转化成一个求围岩压力最大值问题的计算模型;结合算例,利用Matlab软件,采用序列二次规划算法对计算模型进行优化求解,并把优化解与已有的研究成果及基于极限平衡法计算得到的结果进行对比分析.研究结果表明:针对浅埋隧道,基于这种新的破坏模式采用极限分析上限法所得到的结果与已有的研究成果及基于极限平衡法计算得到的结果基本一致.不仅说明了运用极限分析上限法来研究浅埋隧道围岩压力的可行性,也验证了浅埋非偏压隧道和浅埋偏压隧道新破坏模式的合理性.     

岩溶区桥梁基桩极限承载力的突变求解方法

分析了岩溶区桥梁基桩极限承载力组成特性及桩端破坏模式,将其极限承载力分为桩侧土体极限侧阻力、嵌岩段极限侧阻力及端阻力3部分.其中,桩侧土体极限侧阻力由各土层极限摩阻力求和可得,嵌岩段极限承载力则引入Hoek -Brown岩石强度准则,采用岩体质量评价指标进行描述.而后,针对岩溶区基桩工程的特点,结合突变理论的基本概念,建立了岩溶区基桩的力学简化模型及其势能函数的表达形式,并导出岩溶区桥梁基桩桩端极限阻力的尖点突变模型的分叉集方程.在此基础上,根据下伏溶洞顶板失稳破坏条件,求解分叉集方程导得岩溶区桥梁基桩桩端极限荷载的表达式,由此提出了岩溶区桥梁基桩极限承载力的确定方法.工程实例对比分析表明该方法的可行性.     

基于下限分析法的道路边坡极限承载力的可靠度理论

应用极限分析的下限法求解边坡的极限承载力，借助于有限元法和线性规划法，可以较容易地建立静力许可场，并进而求得极限荷载的最大值。该法具有严格的理论基础，克服了人工建立静力场的困难，且具有广泛的通用性。针对建立在极限平衡理论基础上的可靠度分析方法的不足．本文利用Monte Carlo方法获得了边坡承载力下限解的可靠度指标。     

水平条分法在贴坡高填方路堤稳定性分析中的应用

结合山区高速公路建设的实践,采用足尺模型试验,得出荷载作用下斜坡地基上高填方路堤滑动破坏面出现的位置及形态,并测定了其相应的极限承载力。通过对层状边坡稳定性计算方法的研究,提出了斜坡地基上高填方破坏面为折线时的极限平衡水平条分法,并推导了计算其安全系数和极限承载力的理论公式。结果表明:利用极限平衡水平条分法分析斜坡地基上高填方路堤稳定性不仅简单可行,且具有较高的可靠性和计算精度。     

铁路桥梁浅基础承载力可靠度设计方法研究

对铁路桥梁浅基础采用以可靠性理论为基础的概率极限状态设计方法进行了分析研究。讨论了浅基础极限承载力取极限承载力基本值加宽深修正值之和的模式；根据有关资料和可靠性原理推导了地基土极限状态条件下的宽深修正系数、地基土抗力变异性计算表达式及基于铁路桥梁设计标准图的可靠度校准计算方法，并通过大量计算分析，提出了铁路桥梁线基础的目标可靠度指标和地基土的抗力分项系数；其中还讨论了浅基础的换算抗力方法和荷载～抗